洛杉矶 - UCLA Sa188金宝搏bet官网mueli工程学院的材料科学家和中国同事开发了一种防止冰块的涂层。它的起作用途是由一种自然机制的启发,使血液冻结在南极附近的几种鱼类中。

他们的研究,发表在哑光的R,表明新涂层可以是防止飞机翼,室外管道和其他设备对寒冷温度冻结的关键部件的廉价和多功能的解决方案。它是一种通过作用于三个不同的冰形成方面来防止冰形成的材料。

“冰形成从成核开始,当冰冰的一颗冰晶晶体之前,在它生长之前,最终粘附在表面上,”他说,谁领导了这项研究,是一名大型汽车科学与工程教授。188金宝搏bet官网“虽然存在防冰解决方案,但他们的设计是为了仅解决这一复杂过程的这三个方面中的一个,或者它们仅在某些类型的表面上工作。这种新涂层是一体化溶液,可防止许多不同表面上的冰块,从塑料到金属到陶瓷,在不同的条件下。“他说这些材料也很简单,非常耐用。

凝胶主要是水,但其关键成分是聚二甲基硅氧烷,无毒,硅氧烷基聚合物,用于隐形眼镜,化妆品,润滑剂和其他需要一些滑孔的应用。喷涂到表面上时,它形成薄的透明涂层,有助于防止三种不同的方式冷冻:降低表面上的水的冷冻温度,延迟冰晶生长并使表面难以粘附。

研究人员在几种材料上测试了涂层,包括塑料,玻璃,陶瓷和金属。188金宝搏bet官网它通过防止冰块形成速度,直到温度达到-31°C(-23.8°F)。当将不同的涂层应用于硅和玻璃时,在2016年建立之前的-28℃(-18.4°F)的先前记录。(研究该研究的研究小组由中国科学院建筑王北京的王国领导,他也是最新研究的共同作者。)

虽然精确的冷冻点取决于环境条件,但水通常冻结0°C(32°F)。

水凝胶还设定了延迟冰块在-25℃(-13°F)的温度下延迟冰的时间记录。在研究中,包括塑料,玻璃,陶188金宝搏bet官网瓷和涂有水凝胶的金属的材料需要在该温度下形成超过65分钟,比以前的记录超过40分钟,这也是在2016年研究期间设定的。

即使在物体表面上形成冰,水凝胶涂层也可以通过简单地刷牙或吹掉物体,使其易于除去冰,而不会刮擦物体或施加热量。

在20世纪60年代,科学家发现,几种南极鱼类制造蛋白质,使其成为血液的防冻剂。在昆虫,微生物和植物中发现了类似的蛋白质。新涂层部分地通过模仿这些蛋白质的分子结构。

研究人员在实验室进行了大部分实验,尽管在北京的户外进行了一次测试,在冰冻温度下进行一次测试。